Un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur NTU Singapur ha creado un mini módulo solar de perovskita que ha registrado la mayor eficiencia de conversión de energía de cualquier dispositivo basado en perovskita de más de 10 cm2.
Las perovskitas son nuevos materiales que han surgido como alternativas prometedoras al silicio en aplicaciones de celdas solares. El material ofrece eficiencias de conversión de potencia similares a las celdas solares de silicio, pero también se puede utilizar para crear celdas ligeras, flexibles y semitransparentes, ideales para aplicaciones enedificios y una variedad de espacios urbanos. Las tecnologías de perovskita están progresando rápidamente hacia la industrialización, con estabilidad y escalabilidad a tamaños más grandes que los investigadores consideran los últimos obstáculos para superar.
Ahora los investigadores de NTU informan que han adoptado una técnica de recubrimiento industrial común llamada 'co-evaporación térmica' y descubrieron que puede fabricar módulos de células solares de 21 cm2 de tamaño con eficiencias de conversión de potencia récord de 18.1 por ciento. Estos son los más altos registradosvalores informados para células solares de perovskita escalables.
La evaporación térmica es una técnica de recubrimiento establecida que se utiliza actualmente para producir productos electrónicos, incluidos los televisores de diodo emisor de luz orgánica OLED.
Dra. Annalisa Bruno, autora principal de los resultados de la investigación publicados en la portada de la revista científica julio y un científico principal del Energy Research Institute explicó el obstáculo en la adopción a gran escala de módulos solares de perovskita.
"Las células solares de perovskita de mejor rendimiento se han realizado hasta ahora en el laboratorio en tamaños mucho más pequeños que 1 cm2, utilizando una técnica basada en solución, llamada 'recubrimiento por rotación'. Sin embargo, cuando se usa en una superficie grande, elEl método da como resultado células solares de perovskita con eficiencias de conversión de energía más bajas. Esto se debe a las limitaciones intrínsecas que incluyen defectos y falta de uniformidad en grandes áreas, lo que hace que sea un desafío para los métodos de fabricación industrial ", dijo.
"Al utilizar la evaporación térmica para formar la capa de perovskita, nuestro equipo desarrolló con éxito células solares de perovskita con la mayor eficiencia de conversión de energía registrada registrada para módulos de más de 10 cm2".
"Nuestro trabajo demuestra la compatibilidad de la tecnología de perovskita con los procesos industriales, y su potencial para ingresar al mercado. Esta es una buena noticia para Singapur, que busca aumentar el uso de energía solar para sus necesidades de energía".
El primer autor e investigador de ERI @ N, Dr. Li Jia, dijo: "Hemos demostrado la excelente escalabilidad de las células solares de perovskita co-evaporadas por primera vez. Este paso acelerará la transición de esta tecnología del laboratorio a la industria"."
Más áreas de superficie para aprovechar la luz solar con células solares de perovskita coloreadas
Utilizando la misma técnica, los investigadores fabricaron versiones semitransparentes de color de las células solares y mini módulos de perovskita, que lograron medidas similares de eficiencia de conversión de energía en una amplia gama de colores diferentes.
Estos resultados demuestran la versatilidad del método de evaporación térmica en la producción de una variedad de dispositivos solares basados en perovskita para una variedad de aplicaciones optoelectrónicas.
Vicepresidente Asociado de NTU Estrategia y Alianzas, Profesor Subodh Mhaisalkar, quien es el coautor principal del artículo, dijo que los hallazgos abren puertas para que Singapur y los entornos urbanos de otros países aprovechen el poder de la luz solar más eficiente que nuncaantes de.
"Los mini módulos solares se pueden usar en fachadas y ventanas en rascacielos, lo que no es posible con los paneles solares de silicio actuales, ya que son opacos y bloquean la luz. Los propietarios de edificios podrán incorporar células solares de colores semitransparentes en la arquitecturadiseña para cosechar aún más energía solar sin comprometer las cualidades estéticas de sus edificios ", dijo el profesor Mhaisalkar, quien también es Director Ejecutivo del Energy Research Institute @ NTU ERI @ N.
El profesor asociado Nripan Mathews, coautor principal y de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de NTU, dijo: "Este trabajo destaca la amplitud y profundidad de la investigación de perovskita en NTU. No hay otro equipo en el mundo que persigalas diversas posibilidades que brindan las perovskitas bajo un mismo techo. Desde celdas solares de gran área para edificios, dispositivos de tándem de silicio perovskita de alta eficiencia hasta diodos emisores de luz: nuestro equipo está inspirado para abordar los desafíos clave involucrados para acelerar el despliegue tecnológico ".
Ofreciendo una visión independiente, el profesor Armin Aberle, Director Ejecutivo del Instituto de Investigación de Energía Solar de Singapur SERIS en la Universidad Nacional de Singapur NUS dijo: "Este trabajo representa la primera demostración de perovskita de gran área altamente eficientecélulas solares fabricadas por un proceso industrialmente compatible. Estamos trabajando estrechamente con NTU en el desarrollo futuro de células solares en tándem de perovskita sobre silicio con un 30% de eficiencia en Singapur ".
El equipo de NTU ahora está estudiando la integración de las células solares de perovskita y silicio para crear una célula solar en tándem. Dicha configuración fabricada utilizando procesos rentables y escalables puede aumentar sustancialmente la producción de electricidad solar por unidad de área mientras se mantienen bajos los costos de producción.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Nanyang . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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